Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основные средства моделирования художественных объектов. Учебное пособие
.pdf
сгенерированной с помощью алгоритма, так и нарисованной в
графическом редакторе, или фотографией реального объекта. С
помощью текстуры задаются рисунок и цвет модели, но реальная
поверхность обладает и другими параметрами: отражающей
способностью, преломлением, рельефом, прозрачностью и т.п. Все эти
параметры задаются в свойствах материала.
Рис. 6. Сплайновое (слева) и полигональное (справа) моделирование
Текстура накладывается на поверхность модели в соответствии с
картой UV-координат (рис.7). UV-преобразование, или развёртка в
трёхмерной графике (англ. UV map), – соответствие между
координатами на поверхности трёхмерного объекта (X, Y, Z) и
координатами на текстуре (U, V). Такая развертка может быть
получена автоматически или построена вручную. Эта развертка
служит для того, чтобы расположить все точки трехмерного объекта в
одной плоскости.
Помимо создания реалистичных моделей и наложения текстур
необходимо задать освещение. Это действие заключается в создании,
направлении и настройке виртуальных источников света. При этом в
виртуальном мире источники света могут иметь негативную
интенсивность, отбирая свет из зоны своего «отрицательного
освещения».
21
Как правило, пакеты 3D-графики предоставляют следующие
типы источников освещения:
Omni light (Point light) – всенаправленный;
Spotlight – конический (прожектор), источник расходящихся
лучей;
Directionallight – источник параллельных лучей;
Arealight (Planelight) – световой портал, излучающий свет из
плоскости;
Photometric – источники света, моделируемые по параметрам
яркости свечения в физически измеримых единицах, с заданной
температурой накала.
Рис. 7. Пример модели и развертки текстуры
В зависимости от использования данного 3D-объекта, к нему
может быть применена анимация.
Для получения готового изображения осуществляется
рендеринг. На этом этапе математическая пространственная модель
превращается в плоскую картинку. Если требуется создать фильм, то
происходит рендеринг последовательности таких картинок – кадров.
Простейший рендеринг – это отображение проекции, но, как правило,
этого недостаточно, так как необходимо отобразить еще и освещение,
отражения, тени, свойства материалов. Рендеринг – ресурсоемкий
процесс, который может занимать много времени.
22
ЦВЕТОВЫЕ МОДЕЛИ
Цветовая модель – математическая модель описания
представления цветов в виде кортежей чисел, обычно из трёх или
четырёх значений, называемых цветовыми компонентами или
цветовыми координатами. Вместе с методом интерпретации этих
данных множество цветов цветовой модели определяет цветовое
пространство.
Цветовая модель обычно используется для хранения и
обработки цветов в дискретном виде, при представлении её в
вычислительных устройствах. Цветовая модель задаёт соответствие
между воспринимаемыми человеком цветами, хранимыми в памяти, и
цветами, формируемым на устройствах вывода.
RGB (Red, Green, Blue – красный, зелёный, синий)- см. рис. 8.
Аддитивная (add, англ. - добавлять) цветовая модель, как правило
служащая для вывода изображения на экраны мониторов и другие
электронные устройства, как видно из названия, состоит из синего,
красного и зеленого цветов, которые образуют все промежуточные
цвета. Обладает большим цветовым охватом.
Аддитивная цветовая модель предполагает получение цвета
путем соединения лучей света разных цветов. Это модель излучаемого
света. Цвета в ней получаются путем смешивания трех основных
цветовых компонентов (первичные цвета − красный (Red), зеленый
(Green) и синий (Blue) или RGB. При смешении основных цветов,
например синего и красного, получается пурпурный (Magenta), при
смешении зеленого и красного − желтый (Yellow), зеленого и синего −
голубой (Сyan). При смешении всех трех цветовых компонентов
получается белый цвет (White). Голубой, пурпурный и желтый цвета
называются вторичными цветами. Следует отметить, что первичные и
вторичные цвета относятся к базовым цветам. Базовыми
цветами называют цвета, с помощью которых можно получить
практически весь спектр видимых цветов.
Цветовая модель RGB используется для цветовоспроизведения,
например воспроизведения цвета на экранах телевизоров и
компьютеров, также аддитивные цвета нашли широкое применение в
системах освещения, сканерах и цифровых аппаратах.
Так как цвет в аддитивной цветовой модели складывается из
светящихся точек, невозможно отобразить цвета в RGB на бумаге,
поскольку она поглощает и отражает свет, а не излучает его, т.е. цвет
23
получается прибавлением к исходному черному цвету (несветящаяся
поверхность, например выключенный монитор) процентов от каждого
из ключевых цветов.
Рис. 8. Цветовая модель RGB
CMYK - Cyan, Magenta, Yellow, Keycolor – голубой,
пурпурный, желтый, черный (см. рис. 9). Субтрактивная (subtract,
англ. - вычитать) схема формирования цвета, используемая в
полиграфии для стандартной триадной печати. Обладает меньшим в
сравнении с RGB цветовым охватом.
CMYK называют субстрактивной моделью потому, что бумага и
прочие печатные материалы являются поверхностями, отражающими
свет. Удобнее считать, какое количество света отразилось от той или
иной поверхности, нежели сколько поглотилось. Таким образом, если
вычесть из белого три первичных цвета - RGB, мы получим тройку
дополнительных цветов CMY. «Субтрактивный» означает
«вычитаемый» – из белого вычитаются первичные цвета.
Рис. 9. Цветовая модель CMYK
24
KeyColor (черный) используется в этой цветовой модели в
качестве замены смешению в равных пропорциях красок триады CMY.
Дело в том, что только в идеальном варианте при смешении красок
триады получается чистый черный цвет. На практике же он получится,
скорее, грязно-коричневым - в результате внешних условий, условий
впитываемости краски материалом и неидеальности красителей. К
тому же, возрастает риск неприводки в элементах, напечатанных
черным цветом, а также переувлажнения материала (бумаги).
LAB. В цветовом пространстве Lab значение светлоты отделено
от значения хроматической составляющей цвета (тон, насыщенность).
Светлота задана координатой L (изменяется от 0 до 100, то есть от
самого темного до самого светлого), хроматическая составляющая –
двумя декартовыми координатами a и b. Первая обозначает положение
цвета в диапазоне от зеленого до пурпурного, вторая – от синего до
желтого (рис. 10).
В отличие от цветовых пространств RGB или CMYK, которые
являются по сути набором аппаратных данных для воспроизведения
цвета на бумаге или на экране монитора (цвет может зависеть от типа
печатной машины, марки красок, влажности воздуха на производстве
или производителя монитора и его настроек), Lab однозначно
определяет цвет. Поэтому Lab нашел широкое применение в
программном обеспечении для обработки изображений в качестве
промежуточного цветового пространства, через которое происходит
конвертирование данных между другими цветовыми пространствами
(например, из RGB сканера в CMYK печатного процесса). При этом
особые свойства Lab сделали редактирование в этом пространстве
мощным инструментом цветокоррекции.
Благодаря характеру определения цвета в Lab появляется
возможность отдельно воздействовать на яркость, контраст
изображения и на его цвет. Во многих случаях это позволяет ускорить
обработку изображений, например, при допечатной подготовке. Lab
предоставляет возможность избирательного воздействия на отдельные
цвета в изображении, усилиения цветового контраста, незаменимыми
являются и возможности, которые это цветовое пространство
предоставляет для борьбы с шумом на цифровых фотографиях.
25
Рис. 10. Цветовая модель LAB
HSB – модель, которая в принципе является аналогом RGB, она
основана на её цветах, но отличается системой координат.
Любой цвет в этой модели характеризуется тоном (Hue),
насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness) (рис. 11). Тон - это
собственно цвет. Насыщенность - процент добавленной к цвету белой
краски. Яркость - процент добавленной чёрной краски. Итак, HSB трёхканальная цветовая модель. Любой цвет в HSB получается
добавлением к основному спектру чёрной или белой, т.е. фактически
серой краски. Модель HSB не является строгой математической
моделью. Описание цветов в ней не соответствует цветам,
воспринимаемых глазом. Дело в том, что глаз воспринимает цвета, как
имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет
большую яркость, чем спектральный синий. В HSB все цвета
основного спектра (канала тона) считаются обладающими 100%-й
яркостью. На самом деле это не соответствует действительности.
Рис. 11. Цветовая модель HSB
26
Хотя модель HSB декларирована как аппаратно-независимая, на
самом деле в её основе лежит RGB. В любом случае HSB
конвертируется в RGB для отображения на мониторе и в CMYK для
печати,а любая конвертация не обходится без потерь.
Набор красок при печати изображения
Как правило, печать изображений осуществляется голубой,
пурпурной, желтой и черной красками, что, собственно и составляет
палитру CMYK. Соответственно, макеты для полиграфической печати,
должны быть в этом пространстве, поскольку в процессе подготовки
фотоформ растровый процессор однозначно трактует любой цвет как
составляющую CMYK. RGB-рисунок, который на экране смотрится
очень красиво и ярко, на конечной продукции будет выглядеть совсем
не так, а, скорее, серым и бледным. Цветовой охват CMYK меньше,
чем RGB, поэтому все изображения, подготавливаемые для
полиграфической печати, требуют цветокоррекции и правильной
конвертации в цветовой пространство CMYK. В частности, в
Adobe Photoshop следует пользоваться командой Convertto Profile из
меню Edit.
В связи с тем, что для воспроизведения очень ярких «ядовитых»
цветов цветового охвата CMYK недостаточно, в отдельных случаях
используется печать CMYK + дополнительные (SPOT) краски.
Дополнительные краски обычно называют Pantone, хотя это не совсем
верно (каталог Pantone описывает все цвета - как входящие в CMYK,
так и не содержащиеся в нем), правильно называть такие цвета SPOT
(плашечные) в отличие от смесевых, то есть CMYK. Физически это
означает, что вместо четырех печатных секций со стандартными
CMYK-цветами используется большее их количество. Если печатных
секций всего четыре, организовывается дополнительный прогон, при
котором в уже готовое изделие впечатываются дополнительные цвета.
Существуют печатные машины с пятью печатными секциями,
поэтому печать всех цветов происходит за один прогон, что,
несомненно, улучшает качество приводки цвета в готовом изделии. В
случае печати в 4 CMYK-секциях и дополнительным прогоном через
печатную машину с плашечными красками цветосовпадение может
страдать. Особенно это будет заметно на машинах с менее чем 4
печатными секциями - наверняка не раз вы видели рекламные
27
листовки, где за края, к примеру, красивых ярко-красных букв может
немного выступать желтая рамочка, которая есть ни что иное, как
желтая краска из раскладки данного красивого красного цвета.
Режимы наложения цвета
В различных графических редакторах, так или иначе, возможно
изменять режимы наложения цвета. Они определяют, какое влияние
будут испытывать пикселы в изображении при использовании
определенного инструмента рисования или редактирования – при
рисовании кистью, наложении слоя и т.д. При описании визуальных
эффектов режима наложения используются перечисленные далее
термины, обозначающие цвета.
Основной цвет – это исходный цвет в изображении.
Совмещенный цвет – это цвет, накладываемый с помощью
инструмента рисования или редактирования.
Результирующий цвет – это цвет, полученный в результате
наложения.
Для 32-битных изображений доступны только следующие
режимы смешивания: «Обычный», «Растворение», «Замена темным»,
«Умножение», «Замена светлым», «Линейное осветление основы
(добавление)», «Разница», «Цветовой тон», «Насыщенность», «Цвет»,
«Яркость», «Светлее» и «Темнее».
Обычный. В этом режиме для придания пикселам
результирующего цвета происходит редактирование или рисование
каждого пиксела. Этот режим применяется по умолчанию. (При
работе с растровым изображением или изображением с
индексированными цветами режим «Нормальный» именуется
«Пороговым»).
Растворение. В этом режиме для придания пикселам
результирующего цвета происходит редактирование или рисование
каждого пиксела. Но результирующий цвет представляет собой
результат случайной замены цвета пикселов базовым или
совмещенным цветом в зависимости от значения непрозрачности в
местоположении пиксела.
Подложка. В этом режиме редактирование или рисование
осуществляется только на прозрачной части слоя. Этот режим
применяется для работы только со слоями, для которых отменен
28
выбор параметра «Блокировать прозрачность», и аналогичен
рисованию на обороте прозрачных областей листа прозрачной
монтажной основы.
Очистка. В этом режиме обеспечивается редактирование или
рисование каждого пиксела и преобразование его в прозрачный. Этот
режим доступен для инструментов «Фигура» (когда выбрана область
заливки ), инструмента «Заливка» , инструмента «Кисть» ,
инструмента «Карандаш» , команды «Выполнить заливку» и
команды «Выполнить обводку». Для использования этого режима
необходимо перейти к слою, для которого отменен выбор параметра
«Блокировать прозрачность».
Замена темным. В этом режиме рассматривается информация
цвета в каждом канале, и в качестве результирующего выбирается
основной или совмещенный цвет в зависимости от того, какой из них
темнее. Пикселы с цветом более светлым, по сравнению с
совмещенным, заменяются, а пикселы с цветом более темным, по
сравнению с совмещенным, остаются неизменными.
Умножение. В этом режиме рассматривается информация
цвета в каждом канале, и значение основного цвета умножается на
значение совмещенного цвета. Результирующий цвет всегда
представляет собой более темный цвет. В результате умножения
значения любого цвета на значение черного цвета вырабатывается
черный цвет. В результате умножения значения любого цвета на
значение белого цвета цвет остается неизменным. При рисовании
цветами, отличными от черного или белого цвета, подряд идущие
штрихи, накладываемые с помощью инструмента рисования, создают
все более темные цвета. Этот эффект аналогичен рисованию
изображения с помощью нескольких маркеров.
Затемнение основы. В этом режиме рассматривается
информация цвета в каждом канале и основной цвет заменяется более
темным для отражения совмещенного цвета в результате увеличения
контраста между двумя цветами. Смешивание с белым цветом не
приводит к появлению каких-либо изменений.
Линейный затемнитель. В этом режиме рассматривается
информация цвета в каждом канале и основной цвет заменяется более
темным для отражения совмещенного цвета в результате уменьшения
яркости. Смешивание с белым цветом не приводит к появлению
каких-либо изменений.
29
Замена светлым. В этом режиме рассматривается информация
цвета в каждом канале и в качестве результирующего цвета
выбирается основной или совмещенный цвет в зависимости от того,
какой из них светлее. Пикселы с более темным цветом по сравнению с
совмещенным цветом заменяются, а пикселы с более светлым цветом
по сравнению с совмещенным цветом остаются неизменными.
Осветление. В этом режиме рассматривается информация
цвета в каждом канале и перемножаются обратные значения
совмещенного и основного цвета. В качестве результирующего цвета
всегда применяется более светлый цвет. При осветлении с
применением черного цвета цвет остается неизменным. При
перекрытии с применением белого цвета цвет становится белым.
Полученный эффект аналогичен наложению друг на друга
изображений многочисленных фотографических слайдов с помощью
проектора.
Осветление основы. В этом режиме рассматривается
информация цвета в каждом канале и основной цвет заменяется более
ярким для отражения совмещенного цвета в результате уменьшения
контраста между двумя цветами. Смешивание с черным цветом не
приводит к появлению каких-либо изменений
Линейный осветлитель (добавить). В этом режиме
рассматривается информация цвета в каждом канале и основной цвет
преобразуется в более светлый для отражения совмещенного цвета в
результате увеличения яркости. Смешивание с черным цветом не
приводит к появлению каких-либо изменений
Перекрытие. В этом режиме цвета умножаются или
осветляются в зависимости от основного цвета. Узоры или цвета
перекрывают существующие пикселы, оставляя неизменными светлые
и темные участки основного цвета. Базовый цвет не заменяется, а
смешивается с совмещенным цветом, что позволяет отразить наличие
светлых или темных участков первоначального цвета.
Мягкий свет. В этом режиме цвета становятся более темными
или более светлыми в зависимости от совмещенного цвета.
Полученный эффект аналогичен освещению изображения
расплывчатым светом прожектора. Если совмещенный цвет (источник
света) является более светлым, чем 50 % серого, то изображение
становится светлее, как после осветления. Если совмещенный цвет
является более темным, чем 50 % серого, изображение становится
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]